吴爱祥，沈慧明，姜立春，焦华喆，王贻明（.北京科技大学 金属矿山安全高效开采教育部重点实验室，北京 0008；.华南理工大学 土木与交通学院，广州 5064；.河南理工大学 土木工程学院，焦作 454000）

窄长型充填体的拱架效应及其对目标强度的影响

吴爱祥1，沈慧明1，姜立春2，焦华喆3，王贻明1
（1.北京科技大学 金属矿山安全高效开采教育部重点实验室，北京 100083；2.华南理工大学 土木与交通学院，广州 510641；3.河南理工大学 土木工程学院，焦作 454000）

利用Belem模型计算拱架效应对于充填体垂直应力的转化率，分析充填体3种应力状态下的目标强度（支撑围岩、侧向暴露自立、支撑设备），对比拱架效应引入前后充填体垂直应力降低比率。结果表明：谦比希铜矿窄长形充填体自重应力为0.4 MPa，拱架效应转化后，充填体所受垂直应力仅为0.055 MPa，转化率达到86.25%，最大主应力为充填体宽度方向上的水平应力0.289 MPa；支撑围岩与设备要求强度1 MPa，自立要求强度0.2 MPa。窄长型充填体的目标强度设计应考虑拱架效应对于垂直应力的转化，从而降低相关技术经济指标。

膏体充填；拱架效应；窄长型；充填体强度；应力转化

充填体强度是膏体充填系统设计的基础与核心。由于膏体充填在安全、环保方面的巨大优势，在国内外得到了长足的发展［1-2］。但是，由于膏体充填直接成本较高，在短期经济性优势不足，造成部分矿山望“膏”兴叹［3-4］。中色集团谦比希铜矿是我国海外资源战略的排头兵［5］。为了适应海外安全环保政策要求，提升高品位矿体的回收率，该矿建设了全尾砂膏体胶结充填系统。……